En
Sve kategorije
En

Vijesti

Izum se odnosi na piezoelektričnu keramičku kompozitnu tkaninu sa fleksibilnošću, propusnost zraka i visok učinak

Vrijeme:2021-08-02 Hitova:

S razvojem znanosti i tehnologije, nosivi elektronički uređaji sve se više koriste u biomedicini i drugim područjima. U isto vrijeme, ljudi imaju veće zahtjeve u pogledu udobnosti i trajanja baterije. Tradicionalna piezoelektrična keramika, kao što je olovni cirkonat titanat (PZT), imaju visoku piezoelektričnu snagu, ali visoka krutost i lomljivost; Dok PVDF i drugi piezoelektrični polimeri imaju niži modul elastičnosti, ali su njihova piezoelektrična svojstva slaba. Stoga, važan je smjer istraživanja kombinirati prednosti ova dva za razvoj fleksibilnih piezoelektričnih materijala.










U ovom kontekstu, istraživački tim Gradskog sveučilišta u Hong Kongu razvio je fleksibilan, propusna i visokoučinkovita tercijarna piezoelektrična keramička kompozitna tkanina temeljena na sol-gel metodi uz pomoć šablona, s jedinstvenom unutarnjom višestupanjskom strukturom koja može učinkovito ojačati mehanička svojstva.










Piezoelektrična kompozitna tkanina sastoji se od PZT keramičkog skeleta i P (VDF-TRFe) premazivanje, a bakrena mreža je pričvršćena s obje strane kao elektrode. Slično korištenom predlošku od tkanine, višestruka keramička vlakna na submilimetarskoj razini koja su isprepletena čine PZT keramički kostur, dok su PZT vlakna mikronske razine koja čine snop keramičkih vlakana sekundarne strukture. P (VDF-TrFE) film obložen PZT keramičkim okvirom pruža bolja mehanička i piezoelektrična svojstva za piezoelektričnu kompozitnu tkaninu. Jedinstvena unutarnja višestupanjska struktura pora također čini da tkanina ima dobru propusnost zraka, propusnost zraka je do 45,1 mm/s.










U usporedbi s tradicionalnim piezoelektričnim kompozitom, piezoelektrična kompozitna tkanina ima veći Youngov modul (0.35gpa), čvrstoća loma, produljenje, žilavost (0.125MJ /m3) i energija loma u mehaničkim svojstvima. U pogledu piezoelektričnih svojstava, tkanina je sposobna proizvesti napon otvorenog kruga od 128 V, dovoljno da svijetli 75 LED diode istovremeno.








Propusnost zraka i mehanička svojstva piezoelektričnih keramičkih kompozitnih vlakana





Procijeniti potencijalnu primjenu piezoelektrične kompozitne tkanine u praćenju ljudskih kretanja i prikupljanju energije, Istraživači su ga koristili kao uložak za potplat cipele za pretvaranje energije generirane ljudskim hodanjem u električne signale. Kada se koristio kao pedometar, 63 koraci su uspješno snimljeni unutar 2 minute i istovremeno prikazani na zaslonu telefona. Kada se koristi kao uređaj za prikupljanje energije, napon pohranjen u kondenzatoru povećava se na 3.1V tijekom gaženja od 36s. Energija pohranjena u kondenzatoru može se dalje koristiti za napajanje elektroničkog mjerača, koji može nastaviti s radom 16s.


Istraživanje višestupanjske strukture dizajna piezoelektrične tkanine i izrada funkcionalnog koncepta za poboljšanje tradicionalnih piezoelektričnih svojstava piezoelektričnog materijala pruža novi tok misli, u isto vrijeme, pridaju više pažnje propusnosti zraka, piezoelektrični, fleksibilnost i upornost strategije ravnoteže za daljnju promicanje funkcionalnih materijala u nosivim uređajima i primjenu fleksibilne elektronike.


Hijerarhijski međusobno povezani piezokeramički tekstil s uravnoteženim učinkom u piezoelektričnosti, Fleksibilnost, Žilavost i žilavost zraka "objavljeno je u Naprednim funkcionalnim materijalima.




(Izvor: Službeni mikro Textile Herald)